Đồng vị của liti

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm

Trong tự nhiên liti (3Li) bao gồm hai đồng vị bền, liti-6 và liti-7, với đồng vị sau phổ biến hơn hẳn: chiếm khoảng 92.5% số nguyên tử. Cả hai đồng vị tự nhiên này có năng lượng kết nối hạt nhân thấp bất ngờ tính theo mỗi nucleon (~5.3 MeV) khi so sánh với các nguyên tố nhẹ hơn và nặng hơn liền kề, heli (~7.1 MeV) và berylli (~6.5 MeV). Đồng vị phóng xạ bền nhất của liti là liti-8, với chu kỳ bán rã chỉ có 838 milli giây. Liti-9 có chu kỳ bán rã 178 milli giây, và liti-11 có chu kỳ bán rã khoảng 1.1 milli giây. Tất cả các đồng vị còn lại của lithium có thời gian bán rã ngắn hơn 10 nano giây. Các đồng vị được biết đến có tuổi thọ ngắn nhất của liti là liti-4, bán rã bằng cách phát xạ proton với chu kỳ bán rã khoảng &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.0000009.1×1023 giây, mặc dù thời gian bán rã của lithium-3 vẫn chưa được xác định, và có thể sẽ ngắn hơn nhiều, giống như heli-2 (diproton) bị phân hủy proton chỉ trong &-1-1-1-1-1-1-1-100000000.000000109 giây.

Liti-7 and liti-6 là hai trong số nuclid nguyên thủy được tạo ra trong Vụ Nổ Lớn, với liti-7 chiếm 10−9 trong tổng số nuclid và liti-6 chiếm khoảng 10−13.[1] Một tỷ lệ nhỏ liti-6 được sản xuất do phản ứng hạt nhân ở một số ngôi sao.Các đồng vị của liti tách biệt phần nào trong nhiều quá trình địa chất học, bao gồm sự hình thành khoáng vật (sự kết tủa hóa học và trao đổi ion). Ion liti thay thế magie hoặc sắt ở một số vị trí bát diện trong đất sét, và liti-6 đôi khi được ưa thích hơn liti-7. Điều này dẫn đến việc làm giàu liti-7 trong các quá trình địa chất.

Liti-6 là một đồng vị quan trọng trong vật lý hạt nhân vì nếu dùng neutron bắn phá nó thì sẽ tạo ra triti.


Danh sách các đồng vị[sửa | sửa mã nguồn]

Biểu tượng đồng vị Z(Proton) N(Neutron) khối lượng
đồng vị (u)
chu kỳ bán rã phương thức
bán rã[2]
Sản phẩm phân rã[n 1] spin
hạt nhân
thành phần
đồng vị
đại diện
(tỷ lệ mol)
khoảng biến thiên
tự nhiên
(tỷ lệ mol)
năng lượng kích thích
4Li 3 1 &0000000000000004.0271904.02719(23) &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.00000091(9)×1024 s
[&-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-100000.0000006.03 MeV]
p 3He
5Li 3 2 &0000000000000005.0125405.01254(5) &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.000000370(30)×1024 s
[~&-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-10000.0000001.5 MeV]
p 4He 3/2−
6Li[n 2] 3 3 &0000000000000006.0151236.015122795(16) Ổn định 1+ [&-1000000000000000.0759000.0759(4)] &-1000000000000000.0771400.07714&-1000000000000000.0722500.07225
7Li[n 3] 3 4 &0000000000000007.0160057.01600455(8) Ổn định 3/2− [&0000000000000000.9241000.9241(4)] &0000000000000000.9227500.92275&0000000000000000.9278600.92786
8Li 3 5 &0000000000000008.0224878.02248736(10) &0000000000000000.840300840.3(9) ms β 8Be[n 4] 2+
9Li 3 6 &0000000000000009.0267899.0267895(21) &0000000000000000.178300178.3(4) ms β, n (50.8%) 8Be[n 5] 3/2−
β (49.2%) 9Be
10Li 3 7 &0000000000000010.03548110.035481(16) &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.0000002.0(5)×1021 s
[&-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-10000.0000001.2(3) MeV]
n 9Li (1−,2−)
10m1Li &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1000.000000200(40) keV &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.0000003.7(15)×1021 s 1+
10m2Li &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1000.000000480(40) keV &-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1.0000001.35(24)×1021 s 2+
11Li[n 6] 3 8 &0000000000000011.04379811.043798(21) &-1000000000000000.0087508.75(14) ms β, n (84.9%) 10Be 3/2−
β (8.07%) 11Be
β, 2n (4.1%) 9Be
β, 3n (1.9%) 8Be[n 7]
β, α (1.0%) 7He, 4He
β, fission (.014%) 8Li, 3H
β, fission (.013%) 9Li, 2H
12Li 3 9 &0000000000000012.05378012.05378(107)# <&-1-1-1-1-1-1-1000000000.00000010 ns n 11Li
  1. ^ Bold for stable isotopes
  2. ^ One of the few stable odd-odd nuclei
  3. ^ Produced in Big Bang nucleosynthesis and by cosmic ray spallation
  4. ^ Immediately decays into two 4He atoms for a net reaction of 8Li → 24He + e
  5. ^ Immediately decays into two 4He atoms for a net reaction of 9Li → 24He + 1n + e
  6. ^ Has 2 halo neutrons
  7. ^ Immediately decays into two 4He atoms for a net reaction of 11Li → 24He + 31n + e

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  • Độ chính xác của sự phong phú của đồng vị liti và khối lượng nguyên tử bị giới hạn bởi các biến thể. Các khoảng biến thiên đã cho nên áp dụng cho bất kỳ vật liệu bình thường trên Trái đất.
  • Các mẫu vật đặc biệt của liti từ địa chất được biết đến, trong đó thành phần đồng vị nằm ngoài phạm vi được báo cáo. Độ không chắc chắn trong khối lượng nguyên tử có thể vượt quá giá trị cho các mẫu đó.
  • Các mẫu lithium sẵn có trên thị trường có thể đã được phân loại không đồng nhất hoặc vô ý của các đồng vị. Có thể tìm thấy sự sai lệch đáng kể so với khối lượng nguyên tử cho trước và thành phần đồng vị.
  • Trong liti đã cạn kiệt 6Li, độ phổ biến tương đối của lithium-6 có thể được giảm xuống còn 20% giá trị bình thường của nó, cho phép khối lượng nguyên tử đo được từ 6,94 Da đến 7,00 Da.
  • Các giá trị được đánh dấu bằng # không hoàn toàn từ dữ liệu thử nghiệm, nhưng chúng được ước lượng một phần hoặc toàn bộ từ các xu hướng chung. Các giá trị của spin với đối số gán yếu được kèm theo trong dấu ngoặc đơn.
  • Sự không chắc chắn được đưa ra trong ngoặc đơn sau các chữ số cuối tương ứng. Giá trị không chắc chắn cho thấy một độ lệch chuẩn, ngoại trừ thành phần đồng vị và khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn từ IUPAC, sử dụng sự không chắc chắn mở rộng.
  • Đồng vị bất thường liti-11 có hiệu ứng nuclear halo của hai neutron liên kết yếu, điều này giải thích sự khác biệt quan trọng trong bán kính hạt nhân của nó.
  • Khối lượng các đồng vị do IUPAP Commission on Symbols, Units, Nomenclature, Atomic Masses and Fundamental Constants (SUNAMCO) cung cấp.
  • Mức độ phong phú của đồng vị do IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW) cung cấp

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ BD Fields "The Primordial Lithium Problem", Annual Reviews of Nuclear and Particle Science 2011
  2. ^ “Universal Nuclide Chart”. Nucleonica. Truy cập ngày 27 tháng 9 năm 2012. (cần đăng ký (trợ giúp)). 

Sách tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]